Meine Kopfhörerverstärker-Experimente (Eaton-Clone, CMoy, BTech und andere)

Am wichtigsten wohl die Erzeugung der Betriebsspannung, die wieder über einen Railsplitter aus 2200µ-Elkos und 1k-Balancierwiderständen ca. +/- 7 V aus 14 V erzeugt

das geht so nicht,
viel zu hochohmig für einen stabilen Arbeitspunkt (DC) ,
die 2200u sind auch Quatsch
-->Grundlagen

Frickelei mit den beiden armen OPs" in meinem CMoy-Kopfhörerverstärker keinen Sinn

einfacher und betriebssicherer als diskret,
gut, nur, wenn man's kann

https://www.diyaudio...e-amplifiers.308751/

So besser?

Ja!

Das vorläufige Endergebnis sieht jetzt so aus:



Der Aufbau sehr gedrängt auf einer Lochrasterplatine 5 x 7 cm:



Die Transistoren haben momentan keine Kühlkörper. Die Stromaufnahme pro Endstufe bei Vollaussteuerung mit Sinus blieb beim Test aber über 15 Minuten relativ konstant bei 31 mA. Der Ruhestrom beträgt ca. 2,5 mA. Der Netztrafo stammt aus einem alten Technics-Tapedeck und liefert 2 x 12 V. Da mir in Mittelstellung des Lautstärkereglers doch ein leises Brummen auffiel, befindet sich unter der Holzplatte (nicht sichtbar) noch eine Kupferplatine, die mit Masse verbunden ist. Die Verdrahtung könnte man natürlich noch ordentlicher machen, aber es ist ja nur ein Testaufbau.

Die Ausgangsleistung liegt bei ca. 144 - 150 mW bei 440 Hz an 33 Ohm.

Mit dem Drehschalter wurde folgende Crossfeed-Schaltung implementiert, die einfach vor den Lautstärkeregler geschaltet ist:


Quelle: https://headwizememorial.wordpress.com/2018/03/09/a-diy-headphone-amplifier-with-natural-crossfeed/

Das wollte ich immer schon mal ausprobieren. Es bringt insbesondere etwas bei alten Stereo-Aufnahmen aus den 1960ern mit harter Kanaltrennung links/rechts, bei denen man die Instrumente von den Seiten etwas weiter in die Mitte holen kann. Bei modernen Stereo-Aufnahmen ist der Effekt nicht so auffällig.

Übrigens ähnelt die Schaltung vom Prinzip her doch recht stark dem Eaton-Kopfhörerverstärker:
https://headwizememorial.wordpress.com/2018/03/17/build-this-high-quality-headphone-amplifier/

Einige weitere Veränderungen:

1. Ich habe die je zwei 1N4148 gegen je eine rote LED getauscht. Die Endstufen laufen damit mit jeweils ca. 28 mA Ruhestrom, in etwa wie beim Original-Eaton.

2. Ich dachte, es wäre schön, bei manchen Aufnahmen etwas "nachwürzen" zu können, und habe einen Baxandall-Klangregler vor den Verstärker gehängt. Die Schaltung sieht jetzt so aus:



Problem ist nur, dass es mit dieser Schaltung jetzt relativ stark rauscht, und zwar umso mehr, je weiter der Höhenregler aufgedreht wird. Der Verstärker ohne die Klangregelung ist nahezu rauschfrei. Ich vermute, dass der Endverstärker mit seiner 11-fachen Verstärkung das Rauschen der Op-Amps in der Klangregelung übermäßig verstärkt. Meine Idee dazu wäre, evtl. die Verstärkung des ersten Op-Amps von 1-fach auf ca. 5-fach heraufzusetzen und dafür die Verstärkung des Endverstärkers auf 2-fach herabzusetzen. Das gäbe dann wieder eine 10-fache Gesamtverstärkung. Außerdem wäre es vlt. ratsam, den Lautstärkeregler hinter der Klangregelschaltung anzuordnen, damit bei niedriger Lautstärke auch das Rauschen der Klangregelschaltung mit abgesenkt wird.

Weiß nicht, ob ich dazu jetzt noch Lust habe.

Also...

Verstärkung der Klangregelstufe auf 4,5-fach (100k / 22k) eingestellt und Verstärkung des Endverstärkers auf 2-fach (1k / 1k + 1), entsprechend 9-fach insgesamt. Ergebnis: Rauschen ist in Mittelstellung der Klangregler in etwa so laut wie vorher beim Endverstärker ohne Klangregelschaltung, also kaum wahrnehmbar, wird aber mit Aufdrehen des Höhenreglers dann lauter.

Versetzen des Lautstärkereglers hinter die Klangregelschaltung war ein Misserfolg, da die Klangregelschaltung jetzt bei voll aufgedrehtem Bassregler schon bei 520 mV (100 Hz Sinus) Eingangsspannung übersteuert. Das hatte ich schon befürchtet und ist also keine Lösung.

Beispiel wie sich der SNR um über über 10 dB verbessern lässt.

Danke für deinen Beitrag, old-DIABOLO. Verstehe ich das richtig, dass in der ersten Stufe eine Abschwächung des Signals stattfindet? (4,7k / 10k = 0,47) Das wäre dann mit der 5,7-fachen Verstärkung des Endverstärkers eine Gesamtverstärkung von 2,7. Das kommt mir für leisere Quellsignale sehr knapp vor.

Zu "Verstehe ich das richtig ..", ja, das berücksichtigt deine Angabe "die Klangregelschaltung jetzt bei voll aufgedrehtem Bassregler schon bei 520 mV (100 Hz Sinus) Eingangsspannung übersteuert." und ergibt +6 dB mehr Übersteuerungsreserve (headroom). So sollte es auch bei Nutzung der Klangsteller und voll aufgedrehtem Lautstärkesteller nicht mehr zur Übersteuerung kommen.

Du schreibst "eine Gesamtverstärkung von 2,7. Das kommt mir für leisere Quellsignale sehr knapp vor." Zumeist reichen bereits unter 1 Watt Leistung bei Kopfhörerbetrieb gut aus. Deine (die gezeigte) Endstufenschaltung ist am Ausgang "relativ" niederohmig (gut für linearen Frequenzgang), entsprechend steht so bei niederohmigen Kopfhörern viel mehr Leistung zur Verfügung. Eine höhere Verstärkunng wäre vermeindlich gut für Kopfhörer mit höherer Impedanz, jedoch kommt es dann entsprechend wieder, bevor der Lautstärkeregler voll aufgedreht ist, je nach Stellunng der Klangregler, zur Übersteuerung (Endstufenclipping).

Das Rauschen in deiner Schaltung entsteht durch die hochohmige Beschaltung der OP's. Das vorteilhafte hierbei ist, die benötigten Kondensatorwerte sind geringer, Nachteil ein geringerer SNR. Falls dir hierzu noch weitere Infos nützlich sind, entsprechende Fachliteratur wie "Tietze-Schenk" alternativ auch online (zumindest wurde ich hierzu früher gut fündig) hilfreiches (Berechnungstools, Angaben und Herleitung in Datenblättern der OP-Hersteller, Elektronik Kompendium, ..) .

Hallo,
hier noch ein kleiner Vorschlag für die Endstufe. Niederohmigere Gegenkopplung--> weniger Rauschen, niedrigere untere Grenzfrequenz, guter FET-OPV, von sich aus schon recht lineare Transistoren und Klirrverbesserung durch Polymerelko über die LED. Die Verstärkung beträgt ausreichende zwei und kann jetzt rauschgünstiger im Vorverstärker stattfinden. Auch R10 mit 47 Ohm bringt weniger Rauschen als davor die 10k.

Ich habe jetzt zunächst einmal die Vorschläge von old-DIABOLO zumindest teilweise umgesetzt: Die Potis habe ich auf 10k (Lautstärke) und 22k (Höhen/Tiefen) geändert und das Klangregelnetzwerk angepasst wie vorgeschlagen. Die Verstärkung der Endstufe habe ich angepasst wie vorgeschlagen, die Verstärkung der Vorstufe jedoch auf 1-fach eingestellt mit je zwei 10k-Widerständen. Das wäre dann eine Gesamtverstärkung von 5,7-fach, und viel tiefer würde ich auch nicht unbedingt gehen wollen. Youtube-Videos z. B. haben z. T. sehr unterschiedliche Lautstärken und bei leise aufgenommenen wäre dann evtl. nicht mehr genug Reserve da. Evtl. könnte man eine umschaltbare Gegenkopplung vorsehen, um den Verstärkungsfaktor nach Bedarf einzustellen. Die Koppelkondensatoren sind momentan 10µ statt 4,7µ (die hatte ich nicht da), aber das sollte vorerst nicht schaden.

Auch bei analog_art möchte ich mich für den Vorschlag bedanken. Allerdings käme das einem kompletten Neuaufbau gleich, und so wie ich das sehe, handelt es sich bei den ICs um SMD-Bauteile. Das übersteigt meine Möglichkeiten, aber vielleicht kann es jemand anders als Anregung dienen.

Hier, zum Gruseln oder Lachen, ein aktuelles Bild des "Prototypen":



Die Stromversorgung erfolgt momentan mit einem externen Trafo und einem Netzteil ähnlich dem folgenden, das Kay in einem anderen Thread vorgeschlagen hat, und das +/- 9 V= aus 12 V~ erzeugt:



Trotz der langen Drähte und fast keiner Abschirmung (außer der Frontplatte) gibt es keine Brummeinstreuungen, solange man nicht den Netztrafo direkt daneben stellt. Das Rauschen ist auch nochmal deutlich zurückgegangen gegenüber der letzten Version. Bei genauem Hinhören kann man es noch wahrnehmen, aber deutlich leiser als z. B. bei einem LM386.

Natürlich könnte man das alles noch schöner aufbauen. Richtiges Gehäuse, kürzere Drähte, Folienkondensatoren, etwas gegen den Einschaltknack tun... Das ist jetzt halt erst mal die "Low-End-Version" zum Ausprobieren.

Danke für die Rückmeldung!
Fein, wenn die Modifikation erfolgreich was gebracht hat.
Für ein Bastelprojekt ist es doch ganz ok.
Falls du nochmals einen Kopfhörerverstärker in hochwertig, Rauschpegel unter Hörschwelle, bauen möchtest - der TDA 7293 ist, mit entsprechend modifizierter Beschaltung, gut geeignet.

Gute Zeit

Ich habe jetzt doch nochmal, wie vorgeschlagen, die Gegenkopplungswiderstände in der ersten Stufe von 10k auf 4,7k verkleinert. Gesamtverstärkung entspricht damit dann insgesamt 2,7-fach. Muss mal testen, inwieweit das ausreicht oder nicht. Jedenfalls ist das Rauschen jetzt so gut wie nicht mehr wahrnehmbar. Habe ich eigentlich schon erwähnt, dass ich Korrekturen auf Lochrasterplatinen hasse? Die Lötaugen fallen schon ab, wenn man sie nur anhustet.

Hier mal ein paar Spielereien mit dem RightMark Audio Analyzer an 34 Ohm Last mit Klangreglern auf Mitte, Maximum und Minimum:

old-DIABOLO (Beitrag #13) schrieb:

Falls du nochmals einen Kopfhörerverstärker in hochwertig, Rauschpegel unter Hörschwelle, bauen möchtest - der TDA 7293 ist, mit entsprechend modifizierter Beschaltung, gut geeignet.

In nächster Zeit wahrscheinlich nicht, aber im Sinne der Allgemeinheit könntest du deine Schaltung in einem eigenen Thread vorstellen. Hier im Elektronikbereich ist sowieso so wenig los.

Unsymmetrische Version

Da ein Elko am Ausgang sowieso empfehlenswert ist, um den Kopfhörer vor Gleichspannung zu schützen, könnte man die Schaltung eigentlich gleich mit unsymmetrischer Betriebsspannung aufbauen und spart dadurch noch Aufwand im Netzteil.



Läuft an 20 V Betriebsspannung mit 2,7 mA Ruhestrom und bringt bei Vollaussteuerung 163 mW an 47 Ohm Last, wobei die Stromaufnahme auf 28 mA ansteigt (pro Kanal). Ein Sinus sieht wie ein Sinus aus und klanglich ist es auch unauffällig. Da ich mir aber die Schaltung im Internet zusammengeklaut habe, stelle ich sie mal zur Diskussion.

Sieht nach einem "Eaton" aus. OPA + Gegentaktendstufe ist quasi Standard und gibt es in vielen Ausschmückungen.
Lehman BCL ist so eine, allerdings mit sym. Spannung. Die kann man aber mittels eines TDAxxx Amp selber generieren.
Project Headbox S2 dürfte auch ähnlich sein.

TrueHighFidelity (Beitrag #16) schrieb:

Unsymmetrische Version Da ein Elko am Ausgang sowieso empfehlenswert ist, um den Kopfhörer vor Gleichspannung zu schützen ...

Über so eine Strategie habe ich auch schon mal nachgedacht. Ein Kondensator am Ausgang (auch bei symmetrisch Spannungs-versorgten KHV) schützt den angeschlossenen Kopfhörer ja ähnlich gut, wie (viel aufwändiger) zu realisierende DC-Schutzschaltungen oder DC-Servos.

Da ich Auskoppelkondensatoren bisher aber selten in Schaltungen von symmetrisch Spannungs-versorgten KHV gesehen habe, muss das Konzeot allerdings Nachteile haben (vermute ich).

Beste Grüße
Steffen

Es ist auch ein abgewandelter Eaton.

Wie man sieht, hat der Original-Eaton trotz symmetrischer Versorgung Auskoppelelkos, auch wenn er die offset-mäßig nicht unbedingt bräuchte. In meinem CMoy-Thread wurde ich mal darauf hingewiesen, dass Elkos, durch die Signale übertragen werden, vorgespannt werden sollten. Das ist bei der unsymmetrischen Schaltung der Fall, da der Elko auf halber Betriebsspannung liegt, aber nicht bei der symmetrischen Schaltung, wo vielleicht wenige mV am Elko anliegen. Es wurde dann empfohlen, zwei Elkos antiseriell in Reihe zu schalten, was auch wieder unelegant ist. Ich habe auch schon an bipolare Elkos gedacht.

Es heißt immer, Elkos im Signalweg würden den Klang verschlechtern. Ob man das wirklich hören kann? Ich bezweifele es. Außer, ein zu kleiner Elko schneidet die Bässe ab, aber das betrifft eher Lautsprecherverstärker, wo die Elkos sehr groß sein müssen.

Der Dynavox CSM-112 scheint, den Fotos des Innenlebens nach zu urteilen, auch ein ähnliches Konzept zu haben. Leider findet man keinen Schaltplan.

Steffen,
sofern man die Elkos am Ausgang anti-seriell verschaltet,
ggf. mit "Bias" am Verbindungspunkt,
sind zumindest messtechnisch keine relevanten Fehler messbar.
(Quelle, irgendwann mal in Elektor)

Ich bin ja auch ein großer Fan von selbstgebauten Kopfhörerverstärkern. Und solch Konzeptvergleiche interessieren mich auch immer sehr. In 2016 hatte ich hier auch schon mal so einen Thread angeregt ( Klick).

Mittlerweile habe ich (neben einigen reinen kleinen Röhrenamps) auch 3 kleine Halbleiter-KHV gebastelt (einer davon Hybrid). Vielleicht ja hier im Thread auch interessant. Und Letztens wurde ja bemängelt, dass im DIV-Elektronik-Bereich so wenig "los" ist. ... Daher mal ein paar Bilder mit Text.

1.) Der recht bekannte JLH-Amp (John Linsley Hood, das Originalkonzept in Class-A ist aus 1969, es gibt einige Weiterentwicklungen). Im Netz (u.a. in der Bucht) gibt es sogar Bausätze mit Platinen. So einen habe ich mir damals bestellt. Ich habe allerdings ein eigenes Netzteil vorgeschaltet (das hier im Forum bekannte "Ultrachall-Netzteil") und auch einen DC-Servo eingebaut, da ich mit einem temperaturabhängigen DC-Offset am Ausgang zu kämpfen hatte. Den DC-Servo hatte ich aus dem (rockgrotto-Forum). Eine einstellbare (aber auch auf "0" stellbare Loudness) und eine Einschalt-Zeitverzögerung ("Knacks-" und "Plopp"-Verhinderung) sind auch noch eingebaut.







2.) Ein Gegentakt-Amp, ähnlich dem CMOY mit "Nachbrenner" (diskretem Ausgangsbuffer) bzw. auch dem Eaton. Das Konzept hatte ich aus dem Applikationsreport "AN-272 Op Amp Booster Designs" (SNOA600B – 1981 (Seite 3)).
Die CMOY-typische Blechdose hat mir sehr gefallen, daher habe ich sie auch für den "erweiterten" CMOY-KV verwendet.







3.) Eher als Spaßprojekt gedacht, bastelte ich dann auch noch einen KHV mit Röhre ECC82 und einem MOSFET als Buffer sowie einem LM317 als CCS. Besonderheit hier ist, dass der Amp nur mit 12 V als Betriebsspannung arbeitet, auch die Röhre. Daher hatte ich es eher als "Spaßprojekt" angesehen.
Die Schaltung stammt aus dem diyaudioprojects-Forum.
Die LED-Beleuchtung der Röhre verzeihe man mir bitte. So etwas würde ich heute nicht mehr tun.





In Summe tönen alle drei Amps recht gut (selbst der Hybride bei 12V), aber das sagt man als Erbauer sicher oft/immer von seinen Geräten. Allerdings sind alle drei KHV eher für niederohmige KH konzipiert. Für meine AKG K240 Monitor mit einer Impedanz von 600 Ohm liefern sie nicht genügend Ausgangsspannung. Aber für die hochohmigen KH habe ich ja noch meine kleinen Röhrenamps.

Insgesamt ist es allerdings aus meiner Sicher schwierig den gesamten Impedanzraum an erhältlichen KH (16 bis 600 Ohm) abzudecken, zumindest dann, wenn der Amp nicht zu groß werden soll. Bei Röhrenamps benötigt man hierzu Ausgangsübertrager mit mehreren Sekundäranzapfungen. Bei Halbleiter-Amp besteht die Herausforderung im Netzteil und der Wärmeabfuhr, zumindest bei Class A und Class AB. Oder man muss den Ruhestrom und die Betriebsspannung variabel gestalten mit einer Art Umschaltung.



Beste Grüße
Steffen

Kay* (Beitrag #21) schrieb:

... sofern man die Elkos am Ausgang anti-seriell verschaltet, ggf. mit "Bias" am Verbindungspunkt, sind zumindest messtechnisch keine relevanten Fehler messbar. (Quelle, irgendwann mal in Elektor)

Hallo Kay,

das ist sehr interessant, damit würden sich ja tatsächlich DC-Servos und DC-Detektorschaltungen (in vielen Fällen) entbehrlich machen. Manche sagen diesen ja auch hier eine mögliche Beeinflussung des Aussgangssignals nach.

Kannst Du das mit dem "Bias" am Verbindungspunkt zweier anti-seriell verschalteter Elkos evt.mal näher erläutern.

Unterscheiden muss man sicher, wie von TrueHighFidelity schon formuliert, zwischen dem vorgespannten (auf Plus-Potential) Auskoppel-C (bzw. Elko), i.d.R. zu finden bei Amps mit nur einfacher Spannungsversorgung und zwischen dem nicht vorgespannten (mehr oder weniger 0 Potential) Auskoppel-C (bzw. Elko) bei Amps mit symmertrischer Spannungsversorgung.

Das Thema Elkos im Signalweg ist immer kontrovers diskutiert. Die Einen sagen vorverarbeitete Signale in industriell gefertigeten Vorverstärkern, z.B. auch in Mischpulten, durchlaufen einen ganze Reihe an Elkos und derartige Geräte werden zur Musikproduktion eingesetzt. Andere wiederum sehen in (fast) jedem Kondensator im Signalweg ein Problem. Hier (Klick) gab es dazu auch schon mal eine recht kontroverse Diskussion.

Beste Grüße
Steffen

Kay* (Beitrag #21) schrieb:

Steffen, sofern man die Elkos am Ausgang anti-seriell verschaltet, ggf. mit "Bias" am Verbindungspunkt, sind zumindest messtechnisch keine relevanten Fehler messbar. (Quelle, irgendwann mal in Elektor)

Oder, wenn man mit dem Platz leben kann

https://www.lautspre...25x37mm-bipolar.html

Ste_Pa (Beitrag #22) schrieb:

3.) Eher als Spaßprojekt gedacht, bastelte ich dann auch noch einen KHV mit Röhre ECC82 und einem MOSFET als Buffer sowie einem LM317 als CCS. Besonderheit hier ist, dass der Amp nur mit 12 V als Betriebsspannung arbeitet, auch die Röhre. Daher hatte ich es eher als "Spaßprojekt" angesehen. Die Schaltung stammt aus dem diyaudioprojects-Forum.

Die Schaltung würde mich auch reizen. Dieser Verstärker wurde vor vielen Jahren im Forum schon mal besprochen. Damals wurde gesagt, dass es da ein Übersprechen zwischen den Kanälen (über die Stromversorgung?) gäbe. Ist dir da etwas aufgefallen? Natürlich finde ich den Thread jetzt auf die Schnelle nicht mehr.

Falls dich so Hybrid-Schaltungen interessieren, wäre vielleicht der Starving Student was für dich. Hier eine Variante mit 12AU7 statt 19J6. Interessant: Hier wird der Heizfaden der Röhre als Arbeitswiderstand für einen MOSFET genutzt.

Zu den Schaltungen, die ich bis jetzt selber ausprobiert habe (und die bislang nur im Teststadium vorliegen und es noch nicht zu fertigen Geräten geschafft haben) kann ich nur folgendes sagen:

Eaton
Das Konzept mit einem Op-Amp und einer Transistor-Gegentakt-Endstufe (Eaton), wie hier im Thread vorgestellt, scheint mir sehr vielversprechend zu sein. Damit hat man ausreichend Betriebsspannung und Strom für viele Arten von Kopfhörern. Und besonders groß muss die Schaltung auch nicht sein. Den Eaton kriegt man, wenn man einen Doppel-Op-Amp benutzt, ohne Ausgangselkos auf einer 5x7-cm-Platine unter.
Hier als freiverdrahtete Testschaltung zu sehen:


CMoy / CMoy47 bis
Der CMoy ist schnell und einfach aufzubauen und für Anfänger perfekt geeignet. Allerdings ist er eher für hochohmige Kopfhörer geeignet. Zwar kann man mit leistungsstärkeren Op-Amps wie dem NJM4556 oder zwei parallelen Op-Amps (wie im CMoy47) noch was machen, aber das ist dann nicht so richtig elegant.
Die großen Probleme beim CMoy: 1) Der Offset am Ausgang, der je nach Op-Amp unangenehm hoch werden kann. 2) Man braucht eine symmetrische Versorgungsspannung. Hat man diese nicht, muss mit einer Hilfsschaltung eine künstliche Mittelanzapfung erzeugt werden, was auch nicht elegant ist.


B-Tech BT928
Die Schaltung des B-Tech BT928 basiert ebenfalls auf einem einzelnen Op-Amp (NE5532), allerdings mit unsymmetrischer Betriebsspannung und invertierend beschaltet. Auch sehr einfach aufzubauen, was ich auch tun musste, denn der fertige B-Tech ist inzwischen nicht mehr neu erhältlich. Die Originalschaltung taugt allerdings nicht viel. Das Tone-Poti und der dazugehörige Kondensator müssen weg. Der Ausgangselko sollte deutlich vergrößert werden. Und für niederohmige Kopfhörer sollte der NE5532 gegen einen stärkeren Op-Amp getauscht werden. Mit Ausgangswiderständen und Verstärkungsfaktor kann man auch noch rumspielen.
Dafür hat man keine Probleme mit Offset und spart sich die symmetrische Betriebsspannung.


TDA2050
Der TDA2050 funktioniert prinzipiell als Kopfhörerverstärker, ist aber eigentlich überdimensioniert dafür. Außerdem hat er mit den laut Datenblatt vorgegebenen mindestens 24 dB Verstärkung ein deutlich hörbares Grundrauschen, wenn man nicht relativ hohe Serienwiderstände an die Ausgänge schaltet. Da müsste experimentiert werden, wie weit man die Verstärkung noch absenken kann, ohne dass der Chip ins Schwingen kommt.
Auf ähnliche Weise müsste auch der TDA2030 zu benutzen sein.
Das Kühlblech auf dem Foto ist übrigens für Kopfhörerbetrieb deutlich überdimensioniert.


TBA820M
Macht zwar laut, rauscht aber deutlich zu stark. Deshalb eher nicht zu empfehlen, wenn es auf Klangqualität ankommt. Ist auch eigentlich als kleiner Lautsprecherverstärker gedacht.


LM386
Rauscht ebenfalls zu laut. Ich habe dazu (ich glaube auf diyaudio.com) eine Variante entdeckt, bei der der LM386 wie ein normaler Op-Amp beschaltet wird:

Die Schaltung hat zwar Musik gemacht, aber im Soundcard Scope war die Sinuswelle unsymmetrisch verformt...

... und mir fehlt das Wissen, woran es liegt. Die Schaltung rauscht allerdings so auch immer noch zu stark, weswegen ich den Chip erst mal aufgegeben habe.


A210K
Auch dieser Chip ist für sein Rauschen berüchtigt, was daran liegt, dass er laut Datenblatt standardmäßig mit einem Verstärkungsfaktor von 69x (36,8 dB) läuft. Die Eingangsempfindlichkeit ist dabei dann auch viel zu hoch. Er könnte besser tauglich für Kopfhörer werden, wenn man die Verstärkung weit genug runterschrauben könnte, ohne dass er zu schwingen anfängt.
Die Module, die es mal bei Pollin für 1,95 Euro gab, sind aber sowieso schon lange ausverkauft. (Bei diesen Modulen müsste die Verstärkung sogei bei 88x (39 dB) liegen. )

Hallo Johnny,

da hast Du ja eine nette Übersicht zusammengestellt, gefällt mir sehr gut.

Den A210K kenne ich noch aus meiner Jugend. Mit dem IC habe ich in den 1980'ern meinen ersten NF-Verstärker gebastelt in klassischer und damals typischen Holzkiste mit selbstgebohrten Luftlöchern (ich muss mal suchen ... irgendwo habe ich noch Fotos ) , ich glaube 2x 5 Watt hat der Amp geleistet. Und ja der A210K hat schon recht doll gerauscht.

So etwas Ähnliches wie den Starving Student hatte ich auch schon in "der Mache", also Röhrenvorstufe zur Spannungsverstärkung und MOSFET "Nachbrenner" (quasi wie auch der kleine Hybride mit 12AU7 (ECC82) / IRF510) auch, nur mit etwas höherer Betriebsspannung. Bei meinem Entwurf (und auch Projekt) bin ich damals aber mit (noch) mehr Betriebsspannung an die Röhre gegangen, um ihr quasi so viel Anodenspannung zu geben, wie sie gemäß Hersteller auch haben möchte.

TrueHighFidelity (Beitrag #25) schrieb:

... Damals wurde gesagt, dass es da ein Übersprechen zwischen den Kanälen (über die Stromversorgung?) gäbe. Ist dir da etwas aufgefallen?

Ein Übersprechen ist mir bei dem kleinen Amp nicht aufgefallen. Allerdings hat meine Aufbauversion auch ein aufwendigeres Netzteil (jeder Kanal hat einen eigenen Spannungsregler).

ZeeeM (Beitrag #24) schrieb:

... Oder, wenn man mit dem Platz leben kann ...

Bipolarelkos, stimmt.
... Oder für die mit noch mehr Platz ... MKT / MKP-Folien-C. Hab ich tatsächlich auch mal gemacht, allerdings nur für hochohmige Kopfhörer mit 600 Ohm (Kapazitäten von 22 µF oder 47 µF sollten da reichen, um die untere Grenzfrequenz nicht (zu sehr) zu beschneiden). Allerdings war das ein OTL-Röhren-KHV (ohne Ausgangsübertrager), bei dem der Auskoppel-C quasi die "Lebensversicherung" gegen hohe Spannungen der "Lauscher" und "Meiner-Einer" darstellt.



Beste Grüße
Steffen

Ein Übersprechen ist mir bei dem kleinen Amp nicht aufgefallen. Allerdings hat meine Aufbauversion auch ein aufwendigeres Netzteil (jeder Kanal hat einen eigenen Spannungsregler).

Ich finde den Beitrag einfach nicht mehr. Ist auch sicher schon 10 Jahre oder länger her. Derjenige war anfangs auch relativ zufrieden mit der Schaltung, berichtete dann aber später, er hätte sie wieder auseinander gerissen, eben wegen dieses Problems. Ich meine, in dem Thread wurden auch andere KH-Verstärker vorgestellt, und dass sogar die Bezeichnung NP-100v12 darin fiel. Argh.

Edit: Habe ihn gefunden. Hier hat der Nutzer Mimamau den Verstärker aufgebaut. Er schreibt u. A.:

Momentan habe ich noch das Problem, dass ich ein starkes Übersprechen von Links nach Rechts habe. Mit nur Links klingt es fast wie Mono. Könnte an meiner Platine liegen, muss ich noch checken.

Das Problem mit dem Übersprechen kommt von der komischen Bias-Einstellung. Über die Versorgungsspannung kommt es hier zum ungewünschten Übersprechen. Ich werde noch testen, ob es besser ist, wenn ich zwei 4,7k Ohm Widerstände statt der Potis nehme.

Vergessen zu erwähnen:

TDA2822M
Der wurde auch mal hier im Forum als KH-Verstärker vorgestellt und sehr gelobt. Ich habe den nie richtig ans Laufen gekriegt; er hat gerauscht, gebrummt und Radio empfangen. Ordentlich auf Lochraster schon, und freiverdrahtet noch viel schlimmer. Und das auch mit Tricks wie herabgesetzter Verstärkung (die in der Originalschaltung viel zu hoch ist) und Parallelkondensatoren in der Gegenkopplung. Ein Mistding ist das. (Ich war übrigens nicht der einzige, der Probleme damit hatte. Der Thread existiert irgendwo noch.)

Wenn man etwas experimentierfreudig ist, würde ich den LM1876 ausprobieren.
Lake People hat mit dem ja einen brauchbaren KHV gedengelt.
Vom LP G103 gibt es auch ein MK2 der auf 2 x andere Chips setzt, aber welche?
https://www.bonedo.de/artikel/lake-people-g103-mkii-test/2/
TPA6120 ist auch noch so eine Nummer

ZeeeM (Beitrag #29) schrieb:

Vom LP G103 gibt es auch ein MK2 der auf 2 x andere Chips setzt, aber welche? https://www.bonedo.de/artikel/lake-people-g103-mkii-test/2/

Eh egal, weil SMD und damit für mich leider ungeignet. Genau wie der

TPA6120

Aber trotzdem danke für die Vorschläge. Vielleicht baut jemand anders was damit.

Ein Chip, den ich auch schon mal an Kopfhörer gehängt hatte:

TDA1516BQ
Den gab es mal als Verstärkerbausatz von ELV vor langer Zeit. Hat eine feste Verstärkung von 10x (20 dB), was gerade noch niedrig genug sein könnte, um nicht übermäßig zu rauschen, und eine maximale Betriebsspannung von 18 V. Leider kann ich keine weiteren Tests damit machen, weil mir ein Beinchen vom Chip abgebrochen ist. Deshalb mit Fragezeichen versehen.

TrueHighFidelity (Beitrag #30) schrieb:

Aber trotzdem danke für die Vorschläge. Vielleicht baut jemand anders was damit.

Das ist schon x-fach passiert.

Wenn es um bedrahtete Experimente geht, wäre als Stichwort Diamond-Buffer noch interessant.
Man kann auch mal mit Single-Ended experimentieren.
Mit OPA + Buffer, ist rein technisch das Thema KHV nahezu abgefrühstückt.
Das wäre aber der Bastellaune nicht so zuträglich.
Keep on.

Wie ist das eigentlich, wenn man nun unbedingt Class-A-Betrieb haben möchte und für die Spannungsverstärkungsstufe einen OPA einsetzt (nachfolgend dann der Stromverstärkungs-Buffer) ? Eigentlich werkeln OPA in Class AB / B oder kann man hier den "reinen" Class-A-Betrieb schaltungstechnisch "irgendwie" erzwingen?

Beste Grüße
Steffen

Den Link habe ich gefunden

https://tangentsoft.com/audio/opamp-bias.html

Danke ZeeeM, der Link ist sehr interessant. Demnach speist man den OPA-Ausgang mit einem Strom und erreicht damit einen Class-A-Betrieb.

Ein Projekt dazu habe ich auch gefunden (A Universal Small Signal Class A Buffer, Schaltplan auf Seite 4). Es stellt sich dann die Frage, ob der feste Stromfluss auch evt. negative Auswirkungen hat.

Beste Grüße
Steffen

Steffen

Es stellt sich dann die Frage, ob der feste Stromfluss auch evt. negative Auswirkungen hat.

messen!

ich weiss nicht mehr, wo du gefragt hast,

Elko-Bias bei Dual-Supply-Schaltungen

wenn seriell Elkos am Plus-Pol zusammen, von dem Punkt ein R an VCC+
wenn seriell Elkos am Neg-Pol zusammen, von dem Punkt ein R an VCC-
wie gross der R sein sollte erinnere ich nicht, versuche 10k
reduziert angeblich merkbar den Klirr, da Elkos nur in Grenzen Wechselspassungs-fähig
---> ausprobiren + messen

Hallo Kay,

ja genau die Frage war von mir, hier im Thread, etwas weiter oben.

Besten Dank für die Beantwortung. Ich denke, ich werde das bei Gelegenheit mal so ausprobieren und dann auch nachmessen (sofern das mit meiner EMU-0202 möglich ist).



@All:

Ich hatte diese Woche auch noch weiter zu KHV recherchiert. Aktuell bin ich auf der Suche nach einer Schaltung, die vorzugsweise hochohmige Kopfhörer mit 600 Ohm ausreichend laut bespielen kann. Ich habe zwar DIY-Röhren-KHV, die das können, aber bislang noch keinen DIY-KHV mit Silizium.
Achja ... ich bin großer Fan vom Class-A-Betrieb, zumindest bei Kopfhörern kann man sich das wärmetechnisch auch erlauben.
Gegen einen gänzlich diskret aufgebauten KHV hätte ich auch nichts einzuwenden.

Da im Thread ja verschiedene Konzepte von KHV diskutiert werden, passen meine drei Neurecherchen evt. ganz gut hier her.

1.) A-Universal-Small-Signal-Class-A-Buffer, Schaltungskonzept von einem Andrew C. Rusell (hifisonix) [Quelle:Klick]
Hier wird ein OPA in Class-A-Betrieb gezwungen. Meine Schaltung ist etwas abgewandelt. Diese Schaltung schafft in der LT-Spice-Simulation 380 mW in 600 Ohm (THD: 0,00083%)


2.) Ein Schaltungsvorschlag aus eeweb.com, stammt wohl von Linsley Hood und zeigt einen diskret aufgebauten KHV an symmetrischer Betriebsspannung in Class-A-Betrieb (Quelle:Klick). Meine Simualtion ergab, dass sich diese Schaltung für niederohmige KH eignet aber weniger für hochohmige.


3.) Eine weitere diskret aufgebaute Schaltung ("the my Hi-End super linear Headphone amplifier without vaccum tube by Andrea Ciuffoli") in Class A von by Andrea Ciuffoli (Quelle:Klick). Meine Simualtion ergab auch hier, dass sich diese Schaltung für niederohmige KH eignet aber weniger für hochohmige.
Den im Artikel vorgesehen DC-Servo habe ich erst einmal weggelassen.


Beste Grüße
Steffen

Irgendwie antwortet keiner...

Vielleicht denken alle, dass du zu kompliziert denkst. Schriebst du nicht mal, du hast einen AKG K-240 Monitor? Der hat laut Hifi-Wiki eine Belastbarkeit von 0,2 W bei 600 Ohm Impedanz. Wenn ich mal rechne, werden die 0,2 W bei einer Spannung von 11 V erreicht, wobei 0,018 A Strom fließen. Dafür sollte ein einzelner Op-Amp wie der NE5532, wie im CMoy oder B-Tech, locker ausreichen, solange die Betriebsspannung hoch genug ist.

Oder geht es darum, kompliziert zu bauen, weil einfach ja jeder kann? Das sei dir natürlich unbenommen.

Ja die Resonanz war schon mal höher hier, liegt aber evt. auch am Wetter.

AKG K-240-Monitor mit 600-Ohm-Impedanz ist richtig, den Kopfhörer hab ich hier und höre sehr gern damit, bislang aber nur an meinen DIY-Röhrenamps und die hatte ich damals auch etwas eng bemessen, was den max. Ausgangspegel anbelangt. Daher will ich aktuell etwas Reserven, also schon mind. die 200mW@600Ohm. 11Vrms sind 15,6V_Amp und 31,2 V_SS. Da bräuchte ich einen Rail-to-Rail OPA der mind. +/- 16V Versorgungsspannung zulässt, besser noch mehr.

Allerdings wäre mir Class-A-Betrieb am liebsten, gern auch diskret aufgebaut. Und ich lerne eigentlich immer beim Basteln, daher baue ich gern mal mir neue Schaltungen, die es zu verstehen gilt, daher ist mir ein "schnöder" OPA, an dem die Kopfhörer angeschossen werden, eigentlich zu "einfach". Da hast Du schon richtig vermutet.

Beste Grüße
Steffen

Nun denn...

Zu Class A mit Op-Amps hatte ich hier mal was gefunden, ohne es wirklich verstanden zu haben:
A DIY Headphone Amplifier With Natural Crossfeed.
Siehe Fig. 6a.

Jan Meier schreibt: "The output stage of each opamp is connected to one of the voltage rails by a 1.5 kOhm resistor. This forces the output stage into class-A functionality and increases soundquality considerably."

Hallo Johnny,

Dank Dir für den Link.

Die Aussagen von Jan Meier scheinen sich dann mit denen des von Zeeem in #33 verlinkten Artikel zu decken. Dort heisst es:
"“Class A” refers to configuring an amplifier so that its output devices remain turned on all the time. This reduces thermal variation and eliminates crossover distortion, which makes the chip perform better. To bias an op-amp into class A, you simply put a current source from the op-amp’s output to one of the power rails. ..."

Wobei hier der Spannungsverstärkende OPA in Class A "gezwungen" wird, in der "Crossfeed-Schaltung" der Buffer-OPA.

Man zieht demnach den OPA-Ausgang über einen Widerstand auf negatives Betriebsspannungspotential, als einfachste Möglichkeit einer CCS. Durch den Mindeststromfluß zwingt man den OPA in Class-A, so die Autoren. Warum das so ist leuchtet mir auch nicht ein. Weiterhin frage ich mich auch, ob es gut ist, den OPA-Ausgang mit "künstlichen" Strom zu beaufschlagen und ihn damit zu belasten.


Quellen: A DIY Headphone Amplifier With Natural Crossfeed und Biasing Op-Amps into Class A

Ich habe dann auch mal die "schnöde Variante" den 600-Ohm-Kopfhörer an den OPA direkt anzuschließen simuliert, bei entsprechend hoher Betriebsspannung. Der Betrieb erfolgt aber in Class A/B. Als OPA habe ich wieder den LT1115 eingesetzt (dieser verträgt eine Ub von +/-22V), wie auch bei meiner Simulation aus #36 (Schaltung 1). Das funktioniert in der Tat.

Ich erhalte: 293mW@600Ohm mit einer THD von 0,034%, die Variante mit Buffer und CCS in Class A ergab 286mW@600Ohm mit einer THD 0,032% in der Simulation.



Beste Grüße
Steffen

Kleiner Hinweis nur: In der Jan-Meier-Schaltung liegen beide Op-Amps mit ihren Ausgängen an Gleichspannung. Der vordere an +15 V, der hintere an -15 V.

TrueHighFidelity (Beitrag #41) schrieb:

... Der vordere an +15 V, der hintere an -15 V. ...

Stimmt, die Verbindung des anderen OPA über 1,5k an Ub hatte ich übersehen.
Das Verbinden der Ausgänge über R's 1x an +15V und 1x an -15V macht die Sache leider nicht erklärlicher.

Beste Grüße
Steffen

Mein neuestes Experiment:




Inspiriert vom NwAvGuy O2, aber halt mit Teilen, die ich gerade da hatte.



Das ist wohl die logische Konsequenz nach dem CMoy.

Als Vorteile sehe ich, dass das Poti hinter der Vorstufe dem Rauschabstand zu Gute kommt, und dass sich bei Umschaltung der Verstärkung der Offset am Ausgang nicht verändert.

Das Poti hinter der Vorstufe hat allerdings den Nachteil, dass man sehr aufpassen muss, dass man die Vorstufe nicht übersteuert. Meine Soundkarte liefert max. 1,113 Veff Sinus. Bei 5,5-facher Verstärkung und +/- 9 V Betriebsspannung übersteuert die Vorstufe damit bereits. Es wäre also eine höhere Betriebsspannung anzuraten, wie die +/- 12 V wie im Original-O2.

Und die Schaltung liefert konstant ca. 5 mV Offset an beiden Ausgängen. Nicht dramatisch, aber auch nicht wirklich schön.

Und noch ein Experiment:



Die Schaltung entspricht im Prinzip der folgenden:
Headphone Amplifier

Allerdings glaube ich nicht, dass Herr Redcircuits sie sich komplett alleine ausgedacht hat, denn sie ähnelt verdächtig einer Schaltung aus dem CD-Player Revox B225:



Liefert an 33 Ohm etwas über 600 mW Sinus. Ruhestrom liegt bei 1 mA und steigt bei Vollaussteuerung auf ca. 61 mA an. Offset liegt bei 2,6 - 2,8 mA.

Und? Kann der was?

Und? Kann der was?

zum Spielen reicht's

gibt's nicht mehr im Netz,
die Bilder fehlen

von
https://www.electron...ets-class-ab-buffers

RoA (Beitrag #45) schrieb:

Und? Kann der was?

Natürlich nicht. Alles Mist. Und ich bin doof, und die Leute von Revox waren auch doof. Alles doof.

Wenn du schreibst "Experiment" gehe ich davon aus, daß du ihn aufgebaut hast, und dann kann man ja mal fragen, ob sich der Nachbau lohnt, puristisch wie die Schaltung nun mal ist.

Und ich bin doof, und die Leute von Revox waren auch doof. Alles doof.

heist esn icht so:

das Bessere ist des guten Feind

RoA (Beitrag #48) schrieb:

Wenn du schreibst "Experiment" gehe ich davon aus, daß du ihn aufgebaut hast, und dann kann man ja mal fragen, ob sich der Nachbau lohnt, puristisch wie die Schaltung nun mal ist.

Manchmal habe ich halt auch schlechte Laune...

Nun: Ich kann mit meinen Mitteln sehen, dass ein Sinus wie ein Sinus aussieht, und ich kann die Ausgangsleistung bestimmen. Aber über ein professionelles Klirrfaktormessgerät verfüge ich nicht. Da muss ich jemandem den Vortritt lassen, der solche exakten Messungen machen kann.

Aber wenn Ihr noch was zum "Maul zerreißen" wollt, hier noch eine weitere Schaltung von Revox, und zwar aus der B77:



Feuer frei!